Суточное планирование и оптимизация режимов работы объединенной энергосистемы в условиях оптового рынка электроэнергии (мощности)

• Автор: Бабкин, Дмитрий Владимирович
• Шифр специальности: 05.14.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с.

Введение .
Глава 1.Современные рыночные преобразовании в электроэнергетике. Постановка задачи оптимизации суточных режимов ОЭС в условиях оптового рынка.

1.1. Краткий обзор и сравнительный анализ существующих мировых

МОДЕЛЕЙ РЫНКА ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКИ

. 1.1. Основные модели управления электроэнергетикой.

1.1.2. Международный опыт реформирования и развития энергетики.

1.2. Варианты организации управления энергетическим рынком

1.2.1. Разделение функций СО и АТС

1.2.2. Взаимодействие СО и АТС в период, предшествующий торгам на сутки вперед.

1.3. Краткий анализ существующей модели рынка России и процесса

ЕГО РЕФОРМИРОВАНИЯ

1.3.1. Недостатки действующей модели и предпосылки для ее реформирования
1.3.2. Основные направления реформирования электроэнергетического сектора России
1.3.3. Анализ зарубежного опыта при реформировании энергетического сектора России
1.4. Выводы
1.5. Постановка задачи оптимизации суточных режимов ЕЭС ОЭС в рыночных условиях
1.5.1. Общие положения и обзор литературы по проблеме.
1.5.2. Общая постановка задачи оптимизации режимов
1.5.3. Декомпозиция задачи оптимизации
1.5.4. Современные задачи и проблемы планирования оптимальных суточных режимов
1.5.5. Необходимые направления улучшения современного процесса
суточного планирования.
1.6. Общие выводы
Глава 2. Разработка математической модели суточного планирования режимов ОЭС. Анализ механизма адаптации разработанной модели к различным рыночным условиям
2.1. Среда функционирования действующей модели суточного планирования
2.1.1. Причины создания нового оптового рынка электроэнергии.
2.1.2. Цели и задачи внедрения конкурентной модели рынка.
2.1.3. Основные свойства оптового рынка электроэнергии переходного периода
2.1.4. Описание механизма функционирования оптового рынка переходного периода
2.1.4.1. Регулируемый сектор.
2.1.4.2. Сектор свободной торговли оптового рынка
2.1.4.3. Сектор отклонений.
2.1.5. Оценка выгодности реструктуризации рынка электроэнергии для участников торговли
2.2. Математическая модель суточного планирования оптимальных режимов ОЭС
2.2.1. Описание эквивалентной расчетной схемы
2.2.2. Описание исходной информации и системы ограничений
2.2.3. Инициативы отклонений.
2.3. Адаптация математической модели суточного планирования режимов ОЭС К УСЛОВИЯМ РЕГУЛИРУЕМОГО РЫНКА ФОРЭМ
2.3.1. Определение целевой функции оптимизации режимов.
2.3.2. Анализ выбранной целевой функции
2.3.3. Описание существующих противоречий и анализ различных подходов к выбору целевой функции оптимизации
2.3.4. Определение критериев оптимизации режимов на этапе суточного планирования.
2.3.5. Выводы
2.4. Адаптация математической модели суточного планирования режимов ОЭС к условиям оптового рынка переходного периода
2.4.1. Описание расчетной электрической схемы
2.4.1.1. Метод актуализации постанционных графиков генерации.
2.4.2. Выбор целевой функции и критериев оптимизации.
2.4.2.1. Этап расчета предварительного диспетчерского графика
2.4.2.2. Этап формирования расчетного диспетчерского графика.
2.5. Общие выводы. Глава 3. Инструменты и методы практической реализации
математической модели суточного планирования
3.1. Краткое описание действующего программного обеспечения суточной оптимизации
3.2. Внедрение математической модели суточного планирования оптимальных режимов в условиях регулируемого рынка.
3.2.1. Целесообразность декомпозиции процесса практического решения задачи оптимизации суточных режимов.
3.2.2. 1 этап формирование расчетного диспетчерского графика в первом приближении
3.2.2.1. Анализ выполнения договорных обязательств субъектами ФОРЭМ.
3.2.2.2. Алгоритм формирования тарифных характеристик.
3.2.2.3. Условия расчета оптимизируемых генераторных групп и формирования расчетного диспетчерского графика на первом этапе.
3.2.3. II этап дооптимизация и формирование окончательного расчетного диспетчерского графика.
3.2.3.1. Краткое описание программного обеспечения Оценки
стоимостного баланса
3.2.4. Сводный анализ результатов суточной оптимизации.
3.3. Внедрение математической модели суточного планирования в условиях оптового рынка переходного периода. 1
3.3.1. Основные этапы планирования суточного диспетчерского графика.
3.3.2. Процедура составления предварительных диспетчерских графиков производства и потребления мощности
3.3.2.1. Сбор исходных данных.
3.3.2.2. Выбор состава включенного генерирующего оборудования
3.3.2.3. Расчет предварительных диспетчерских графиков производства и потребления активной мощности
3.3.2.4. Практическое использование алгоритмов взаимосвязи энергетической и электрической схем.
3.3.3. Расчет торговых графиков в АТС.
3.3.4. Порядок формирования расчетных диспетчерских графиков по данным торгового графика
3.3.4.1. Формирование исходных данных.
3.3.4.2. Формирование расчетного диспетчерского графика.
3.3.5. Сводный анализ результатов суточной оптимизации
3 Общие вывода
Заключение.
Список литературы


При рассмотрении международного опыта взаимоотношений Системного Оператора СО и Администратора Торговой Системы АТС были описаны примеры разделения их функций и взаимодействие эти структур на этапе суточного планирования режимов, что является в настоящий переходный момент развития российской энергетики чрезвычайно актуальным вопросом. Наряду с международным обзором дан краткий анализ существующей модели рынка России и процесса его реформирования. При этом выявлены основные недостатки действующей модели и с учетом зарубежного опыта обозначены основные направления реформирования электроэнергетического сектора России. В рамках рассмотренной рыночной среды функционирования диспетчерского управления произведена постановка задачи суточного планирования и оптимизации режимов работы субъектов объединенной энергосистемы ОЭС, что и являлось основной целью данной главы. Произведен комплексный обзор литературы по развитию и решениям задач оптимизации с выявлением имеющихся результатов и пробелов в литературе по проблеме оптимизации в рыночных условиях. Рассмотрены современные задачи и проблемы планирования оптимальных суточных режимов и обозначены необходимые направления улучшения современного процесса суточного планирования. Сформулированная постановка задачи позволила перейти к определению модели суточного планирования, а также описанию структуры оптимизационных расчетов и поиску целевой функции и критериев оптимальности режимов работы субъектов оптового рынка. Вторая глава посвящена разработке математической модели суточного планирования и оптимизации с целыо ее последующей адаптации к работе, как
в условиях регулируемого рынка, так и в условиях действующей модели оптового рынка электроэнергии и мощности переходного периода. Описаны основные свойства и механизм функционирования оптового рынка электроэнергии переходного периода, как новой для российской энергетики модели оптового рынка, основанной на конкурентных отношениях. При этом раскрыта 3х секторная структура рынка с анализом работы каждого сектора и взаимосвязью между ними. Проведена аналитическая оценка выгодности реструктуризации рынка электроэнергии для участников рынка, участвующих в торгах. При этом для регулируемой модели рынка рассмотрены существующие противоречия при выборе целевой функции и дан анализ различных подходов к этому выбору. В результате определены критерии оптимизации суточных режимов с разделением на критерии оптимизации по электроэнергии и по мощности. Для модели оптового рынка переходного периода выбор целевой функции и критериев оптимизации осуществлялся на каждом из этапов формирования результирующего расчетного диспетчерского графика. Разработан метод разнесения оптимальных графиков генерации, полученных на этапе расчета предварительного диспетчерского графика по оптимизируемым субъестам энергетической схемы ОЭС Центра по отдельным электростанциям АО энерго, представленных в электрической схеме. В третьей главе подробно рассмотрена практическая реализация полученных результатов от внедрения разработанной математической модели суточного планирования и оптимизации на примере режимов ОЭС Центра, для каждой из моделей оптового рынка. Для каждой модели подробно описаны основные этапы и процедура составления графиков производства и потребления мощности на каждом из характерных этапов составления диспетчерского графика, алгоритмы и инструменты, применяемые на этапе суточного планирования для формирования оптимальных режимов по каждому из субъектов ОЭС. Приведен сводный анализ результатов суточной оптимизации в условиях функционирования каждой из моделей оптового рынка на основе проведения реальных расчетов на примере режимов ОЭС Центра, а также сделаны подробные выводы об эффекте практического применения разработанных моделей суточного планирования. Глава 1. Современные рыночные преобразования в электроэнергетике. Конец начало х гг. В настоящее время процессы структурных преобразований в электроэнергетике идут в разных странах мира по существенно различным схемам, и опыт этих реформ представляется исключительно важным для выбора дальнейших путей реформирования электроэнергетики России . Существенные различия в организации систем электроснабжения различных стран мира обусловлены ходом исторического развития экономики и последовательным углублением интеграции их энергокомпаний.